(57)【要約】【課題】  搬送性を良好なものとし、転写紙に記録された画像に異常を発生させることなく両面印刷を行うことができる定着装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】  画像が定着された第一面と未定着画像を形成された第二面からなる転写紙Ｐを定着した後、搬送路に沿って搬送する定着装置１３０において、搬送路に長手方向を記録媒体の移動方向に沿いそれぞれ間隔を開けて配置された複数の突条部２２２を備えたリブ部材２００を配置し、転写紙Ｐの配置位置により、このリブ部材２００の搬送路への突出量を駆動手段３００で変更する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が定着された第一面と未定着画像を形成された第二面からなる記録媒体を定着した後、搬送路に沿って搬送する定着装置において、
前記搬送路を形成する部材のうち前記記録媒体の一面側に臨んで配置される部材の少なくとも一部は、長手方向を記録媒体の移動方向に沿いそれぞれ間隔を開けて配置された複数の突条部を備えたリブ部材として構成される共に、
前記リブ部材の前記搬送路への突出量を変更する駆動手段を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記リブ部材は、前記突条部が連結されて構成される突条部材と、前記突条部材が配置される平板状の基材で構成され、前記突条部材と前記基台とを別体として構成したことを特徴とする請求項１の定着装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記突条部材の搬送路への突出量及び突出タイミングの少なくとも一方を記録媒体の通紙位置と記録媒体のサイズにより設定する制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２の定着装置。
【請求項４】
制御手段は、前記突条部材の突出タイミングを定着ニップの上流または下流の紙センサーの出力に基づいて制御することを特徴とする請求項３の定着装置。
【請求項５】
前記突条部材と基材とは異なる材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの定着装置。
【請求項６】
前記突条部材に形成された突条部は前記記録媒体の搬送方向に対して所定角度傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの定着装置。
【請求項７】
前記突条部材に形成された突条部には、前記記録媒体が接触する傾斜面を形成していることを特徴とする請求項１ないし６の定着装置。
【請求項８】
前記突条部材は少なくともその記録媒体と接触する表面を記録媒体の画像を形成する記録部材に対して離型性の高い材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの定着装置。
【請求項９】
少なくとも二つの回転体に張架された耐熱性無端ベルトと、該ベルトを挟み該回転体の少なくとも一つと圧接する少なくとも一つ圧接体を備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかの定着装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかの定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
ニップ部から排出された記録媒体を搬送する搬送ローラを有し、かつ、前記搬送ローラと前記突条部材がニップ中心線に対して反対側に位置することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
定着装置のニップ部から排出された記録媒体の搬送方向が略鉛直上向きであることを特徴とする請求項１０または１１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の定着装置に係り、特に記録体の両面に画像を形成することができる画像形成装置の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、スイッチバック両面転写方式によって転写紙等の記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置が知られている。このスイッチバック両面転写の画像形成装置は、転写紙を転写装置と定着装置とに通してその一方の面だけにトナー像等の可視像を定着せしめた後、記録媒体を反転させて再び転写装置と定着装置とに戻すことで、もう一方の面にも可視像を形成するものである。
【０００３】
このような画像形成装置として図１に示すものがある。本例において、画像形成装置は両面印刷可能なカラープリンタ１００であり、カラープリンタ１００は、４色のトナー像を転写紙に作成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋ、転写ローラ１１２、転写ベルト１１３等を備えた作像部１１０、転写紙を格納した２つの給紙トレイ１２１を備えた給紙部１２０、定着ローラ１３１、定着ベルト１３２、加熱ローラ１３３、加圧ローラ１３４を備えトナー像を転写紙に熱定着する定着装置１３０、前記給紙部から記録用紙を１枚ずつ給紙する給紙部１４０、片面に転写定着が終了した転写紙の反対面に再度転写定着を行うため反転ローラ１５１を備え転写紙Ｐを反転させる転写紙反転ユニット１５０、多数のローラを備え転写紙反転ユニット１５０で反転した転写紙Ｐを作像部１１０に戻す両面ユニット１６０を備えてなる。尚図中１７０は転写紙を手差しする手差しトレイ、１８０は印刷がなされた転写紙が排出される排紙トレイを示している。
【０００４】
このようなカラープリンタ１００において、給紙トレイ１２１の給紙部１４０の給紙ローラ１４１で取り出された転写紙Ｐは、矢印で示す給紙経路を経て作像部１１０でトナー像が形成され、定着装置１３０で加圧、加熱されて転写紙Ｐの一面に画像が定着される。その後裏面に印刷を行うため、定着装置１３０から排出された転写紙Ｐは、転写紙反転ユニット１５０の反転ローラ１５１で反転され、両面ユニット１６０で作像部１１０に戻され、裏面にトナー像が形成され、定着装置１３０で定着され、排紙トレイ１７０に排出される。
【０００５】
本例において、定着装置１３０は、図７に示すように、トナーを定着されるシート状媒体を搬送するための無端状の定着ベルト１３２と、定着ベルト１３２を張架され定着ベルト１３２を駆動する加熱ローラ１３３及び定着ローラ１３１と、定着ベルト１３２を介して定着ローラ１３１に対向して配置される加圧ローラ１３４と、加熱ローラ１３３、加圧ローラ１３４の内部にそれぞれ備えられたヒータ１３６、１３７と、定着ベルト１３２を介して加熱ローラ１３３に対向して配置され定着ベルト１３２の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ１３５を有している。定着ベルト１３２はベルト張架部材１３８と付勢部材１３９により外側に押し付けられ所定の張力をもつようになっている。また、定着装置１３０の用紙入口側には入口ガイド１９１が設けられる他、出口側には、分離部材１９２及び出口ガイド板１９３が配置され搬送路を形成している。
【０００６】
ここで、トナーＴは粘弾性を有する樹脂であるため、定着ニップで溶融して排出される際に定着ベルト１３２に巻きついて排出されジャムとなる危険性がある。このため、分離部材１９２を設けているが、分離部材１９２としては定着ベルト１３２と接触して機能する分離爪の他に、定着ベルト１３２と０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の微小のギャップをもって保持される分離板を使用することができる。分離部材１９２として微小のギャップをもった分離板を用いる場合は特に、転写紙Ｐが定着ベルト１３２に巻きついてジャムとならないように、ニップ出口の向きをニップ中心線より加圧ローラ１３４側にして、分離部材１９２の方向に転写紙Ｐが行かないようにする必要がある。
【０００７】
図８は定着装置から本体排紙間搬送経路とその周辺を示す概略図である。定着ニップ部から排出された転写紙Ｐは出口ガイド板１９３で導かれ、図８に記されていない分岐爪、本体側搬送部材によって進路を変えながら排紙ローラ１４３に導かれて排紙トレイ１７０に搬送される。
【０００８】
このような搬送経路は一般的に機械本体のレイアウトの制約を受け、小さい曲率で転写紙をターンさせる必要がある。即ち、図３に示すように、板状の出口ガイド板１９３を設けた場合には、出口ガイド板１９３と排紙ローラ１４３が定着ニップの中心線ＣＬを挟んで反対側にあるような場合、出口ガイド板１９３は排紙ローラ１４３の方に転写紙を導いた方が転写紙のターンを小さくでき短い距離で安定して搬送できるため、加熱ローラ１３３側に傾斜している方が望ましい。
【０００９】
しかし出口ガイド板１９３が加熱ローラ１３３側に傾斜していると転写紙Ｐがターンする際、転写紙のコシで外側にふくらみ出口ガイド板に接触する（図３の点Ａの箇所）。また転写紙Ｐが排紙ローラ１４３に到達したとき、スムーズに排紙ローラニップ部に入るとは限らず、転写紙Ｐにたわみが生じることがある。このたわみは出口ガイド板１９３に転写紙Ｐを押し付ける方向に発生するため、押し付けられた箇所で転写紙の画像擦れが発生することとなる。
【００１０】
したがって、転写紙が排紙ローラ１４３へ搬送されるまで、つまり、搬送ローラに転写紙が噛むまでは安定して搬送するために出口ガイド板１９３は加熱ローラ１３３側に傾斜していることが好ましく、排紙ローラ１４３に転写紙Ｐが噛んだ後に転写紙のコシで外側にふくらみ出口ガイド板１９３に接触する場合は出口ガイド板１９３は加圧ローラ１３４側に傾斜していることが望ましい。
【００１１】
このような一連の両面印刷を行うに際して、画像形成装置内では転写紙Ｐは複雑な経路をとって移動されるため、形成された画像が搬送経路で擦れて、異常画像が発生することがある。
【００１２】
このため、形成された画像に障害を発生させないようさまざまな工夫がなされている。特許文献１には、転写紙上の未定着のトナー像を支持部材との摺擦によって乱すことなく、定着のための熱の影響による転写性の低下を抑え、しかも両面転写装置と加熱定着装置との間における転写紙Ｐの受渡性の向上を図るため、転写ユニット等で構成される両面転写装置と、加熱定着装置との間の紙搬送経路に搬送装置を設け、搬送装置は転写ユニットから受け取った転写紙を、その搬送方向に直交する方向の両端で挟み込みながら、加熱定着装置に向けて搬送するものであり、この両端は、転写紙Ｐの非画像部であるマージン領域になっているから、転写紙の両面にそれぞれ転写されたトナー像をいずれかも擦ることなく加熱定着装置に送って転写紙に定着させることができるものが記載されている。
【００１３】
特許文献２には、形成する画像の光沢を制御するため、未定着トナー像を担持した記録材が通過するガイド板を可動にして、加熱源−ガイド板間の距離を制御し、第一の加熱源を有し、未定着トナーを担持する記録材を挟持搬送するニップ部を形成し、この未定着トナー像を熱により定着する定着部材と、第二の加熱源を有し、このニップ部よりも記録材の搬送方向に対して上流側に位置し、記録材と未定着トナー像を非接触で加熱する定着前加熱手段と、定着前加熱手段と非接触かつ近接して記録材をニップ部に案内するガイド部材と、を有する定着装置において、作成される画像の条件に基づいてガイド部材と第二の加熱源との距離を変更させることで、定着前加熱手段により記録材に与えられる熱量を制御する定着装置が記載されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３-０７６０８２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３０２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、両面印刷を行うに際して、一面の印刷が終了した後転写紙を反転し再び作像部に戻す処理を行う必要がある。このとき、転写紙は搬送路に沿って搬送される。しかし、定着装置で加熱された転写紙は、カールする場合を含め、剛性が少ない不安定な状態であり、このため定着装置の下流側の搬送路においては、転写紙によけいな負担をかけない余裕度をもった構成とする必要がある。特に、各搬送ガイド板、搬送ローラへの繋ぎ（受け渡し）部においては、転写紙先端の引っ掛かりによる耳折れ、ジャム等が発生しやすい。また、定着後排紙までの搬送経路は、機械本体のレイアウトの制約上、小さい曲率で転写紙をターンさせる必要があり、上記繋ぎ部分では、できるだけ搬送ガイド板間のギャップを狭くする必要がある。また、厚紙等コシの強い転写紙をターンさせるとき、搬送ガイド板に強く押し付けられジャム発生の原因となると同時に画像の擦れ、スジ等を発生することがある。特に定着装置から排出された直後のトナーが溶融状態のときに画像を擦ると、スジが発生しやすい。
【００１６】
さらに、両面印刷に際しては裏面（第一面）に画像が形成されている際、第一面に定着されているトナーが第一面にふれるガイド板に付着し、ジャムや裏面トナー付着が発生することがある。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決して、搬送性を良好なものとし、転写紙に記録された画像に異常を発生させることなく両面印刷を行うことができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、画像が定着された第一面と未定着画像を形成された第二面からなる記録媒体を定着した後、搬送路に沿って搬送する定着装置において、前記搬送路を形成する部材のうち前記記録媒体の一面側に臨んで配置される部材の少なくとも一部は、長手方向を記録媒体の移動方向に沿いそれぞれ間隔を開けて配置された複数の突条部を備えたリブ部材として構成される共に、前記リブ部材の前記搬送路への突出量を変更する駆動手段を備えたことを特徴とする定着装置である。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、前記リブ部材は、前記突条部が連結されて構成される突条部材と、前記突条部材が配置される平板状の基材で構成され、前記突条部材と前記基台とを別体として構成したことを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１または２の定着装置において、前記移動手段は、前記突条部材の搬送路への突出量及び突出タイミングの少なくとも一方を記録媒体の通紙位置と記録媒体のサイズにより設定する制御手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項３の定着装置において、制御手段は、前記突条部材の突出タイミングを定着ニップの上流または下流の紙センサーの出力に基づいて制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの定着装置において、前記突条部材と基材とは異なる材料で構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの定着装置において、前記突条部材に形成された突条部は前記記録媒体の搬送方向に対して所定角度傾斜して形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１ないし６の定着装置において、前記突条部材に形成された突条部には、前記記録媒体が接触する傾斜面を形成していることを特徴とする。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかのである定着装置において、前記突条部材は少なくともその記録媒体と接触する表面を記録媒体の画像を形成する記録部材に対して離型性の高い材料で構成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの定着装置において、少なくとも二つの回転体に張架された耐熱性無端ベルトと、該ベルトを挟み該回転体の少なくとも一つと圧接する少なくとも一つ圧接体を備えていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００２８】
請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、ニップ部から排出された記録媒体を搬送する搬送ローラを有し、かつ、前記搬送ローラと前記突条部材がニップ中心線に対して反対側に位置することを特徴とする。
【００２９】
請求項１２の発明は、請求項１０または１１の画像形成装置において、定着装置のニップ部から排出された記録媒体の搬送方向が略鉛直上向きであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る定着装置及び画像形成装置によれば、突条部を備えたリブ部材を駆動手段で前記搬送路への突出量を可変に配置したから、搬送性を良好なものとし、転写紙に記録された画像に異常を発生させることなく両面印刷を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００３２】
このような画像形成装置は、従来例で示したものと略同一である。即ち、本例に係るカラープリンタ１００は画像形成装置は両面印刷可能なカラープリンタ１００であり、カラープリンタ１００は、図１に示すように、４色のトナー像を転写紙に作成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像装置１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋ、転写ローラ１１２、転写ベルト１１３等を備えた作像部１１０、転写紙を格納した２つの給紙トレイ１２１を備えた給紙部１２０、定着ローラ１３１、定着ベルト１３２、加熱ローラ１３３、加圧ローラ１３４を備えトナー像を転写紙に熱定着する定着装置１３０、前記給紙部から記録用紙を１枚ずつ給紙する給紙部１４０、片面に転写定着が終了した転写紙の反対面に再度転写定着を行うため反転ローラ１５１を備え転写紙Ｐを反転させる転写紙反転ユニット１５０、多数のローラを備え転写紙反転ユニット１５０で反転した転写紙Ｐを作像部１１０に戻す両面ユニット１６０を備えてなる。尚図中１７０は転写紙を手差しする手差しトレイ、１８０は印刷がなされた転写紙が排出される排紙トレイを示している。
【００３３】
このようなカラープリンタ１００において、給紙トレイ１２１から給紙部１４０の給紙ローラ１４１で取り出された転写紙Ｐは、矢印で示す給紙経路を経て作像部１１０でトナー像が形成され、定着装置１３０で加圧、加熱されて転写紙Ｐの一面に画像が定着される。その後裏面に印刷を行うため、定着装置１３０から排出された転写紙Ｐは、転写紙反転ユニット１５０の反転ローラ１５１で反転され、両面ユニット１６０で作像部１１０に戻され、裏面にトナー像が形成され、定着装置１３０で定着され、排紙トレイ１７０に排出される。
【００３４】
本例では、定着装置１３０には、図２に示すように従来の出口ガイド板１９３に代え、リブ部材２００を駆動手段３００でその突出量を変更できるように配置している。本例ではリブ部材２００は、図３に示すように、略長方形条の基板２１０と、この基板２１０と別体に構成されたリブ部２２０とからなる。そして、本例では、リブ部材２００の基板２１０は定着装置１３０に固定され、前記リブ部２２０が駆動手段３００に連結され駆動されるようになっている。
【００３５】
前記リブ部２２０は板状の突条部２２２が複数間隔を開け桁部２２１で連結されて構成されている。本例では、各突条部２２２は図３中上方（転写紙Ｐの移送方向）に向けて拡開するように構成されている。また、突条部２２２は、その側面形状を略台形とし、転写紙Ｐの進入方向（図中下）に斜面部２２２ａを形成している。そして、突条部２２２には、基板２１０に開設された穴部２２１に挿入される突起部２２３が前記突条部２２２が形成された側と反対側に立設され、前記基板２１０の穴部２１２に遊嵌されるようになっている。また、本例では、前記突起部２２３は基板２１０と別部材とし、トナーが付着しにくいよう、フッ素樹脂材、若しくはフッ素樹脂材をコーティングしたものを使用するようにしている。
【００３６】
さらに、本例では駆動手段３００はソレノイド装置が使用され、この駆動手段３００は前記突起部２２３に連結され、リブ部２２０を図３（ｄ）、図４に示すように突出量１及び突出量２をなす二つの位置に移動させることができる。
【００３７】
図４に本例に係る画像形成装置における定着装置１３０の状態を示す。そこで、本例では定着ニップから排紙された転写紙Ｐにコスレの発生確率を高、中の場合に分け、各場合によって駆動手段３００を駆動してリブ部２２０の突出量を定めるものとしている。
【００３８】
即ち、図５に示す表１のように、転写紙Ｐと排紙ローラ１４３及び定着ニップの接触関係により、条件I、条件II、条件IIIの場合に分けてリブ部２２０の突出量を制御するようにしている。条件I（図５（ａ）の場合）、即ち排紙ローラと転写紙の接触がなく、定着ニップに転写紙がある場合は、コスレ発生確率が中であり、リブ部材２００のガイドとしての機能が必要であるため、リブ部２２０が搬送経路に入り込むよう、大きな突出量（突出量２）の位置とする。
【００３９】
また、条件II（図５（ｂ）の場合）、即ち排紙ローラと転写紙の接触があり、定着ニップに転写紙がある場合は、コスレ発生確率が高く、リブ部材２００のガイドとしての機能の必要性が低いため、リブ部２２０が搬送経路から退出し転写紙Ｐに接触しないよう、小さな突出量（突出量１）の位置とする。
【００４０】
さらに、条件III（図５（ｃ）の場合）、即ち排紙ローラと転写紙の接触があり、定着ニップに転写紙がない場合は、コスレ発生確率が高く、リブ部材２００のガイドとしての機能の必要性が低いため、リブ部２２０が搬送経路から退出し転写紙Ｐに接触しないよう、小さな突出量（突出量１）の位置とする。
【００４１】
ここで、条件I、条件II、条件IIIは転写紙Ｐの位置及びサイズによって判定され、出口ガイド板１９３のリブ突出量は定着入口紙センサー１９５や給紙部の紙サイズ検知信号からの信号により決定される。以下この突出量の決定の手順を説明する。
【００４２】
図６は本例の定着装置において、突出量を決定する手順を示すフローチャートである。まず定着装置１３０が待機状態（Ｓ１）から出力命令を受けると（Ｓ２）、紙サイズが検知され（Ｓ３）、さらに定着入口紙センサー１９５からの信号が入力さる。これにより、条件Iまでの時間（Ａ秒）、条件IIまでの時間（Ｂ秒、Ｃ秒）が演算される（Ｓ４）。駆動手段３００はこの指令に基づいて所定時間において突条部２２２を突出量１または突出量２だけ突出駆動する。さらに出力命令があるときはＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返し、命令がないときは定着装置１３０は待機状態に戻る。
【００４３】
以上のように、本例に係る定着装置によれば、転写紙の配置位置及び状態により、突条部の突出量を変更するから、転写紙裏面への圧接力を低減させることができ、搬送性を良好なものとし、転写紙に記録された画像に異常を発生させることなく両面印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】実施例に係る定着装置に使用する分離部材を示す図である。
【図３】実施例に係る定着装置の使用状態を示す図である。
【図４】実施例における分離部材の突出量を示す図である。
【図５】実施例に係る画像形成装置の作動を示すフローチャートである。
【図６】実施例に係る突出量決定の条件を示す表である。
【図７】実施例に係る定着装置を示す断面図である。
【図８】実施例に係る定着装置周辺の搬送経路を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００・・・カラープリンタ
１１０・・・作像部
１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋ・・・現像装置
１１２・・・転写ローラ
１１３・・・転写ベルト
１２０・・・給紙部
１２１・・・給紙トレイ
１３０・・・定着装置
１３１・・・定着ローラ
１３２・・・定着ベルト
１３３・・・加熱ローラ
１３４・・・加圧ローラ
１３５・・・サーミスタ
１３６、１３７・・・ヒータ
１３８・・・ベルト張架部材
１３９・・・付勢部材
１４０・・・給紙部
１４１・・・給紙ローラ
１４３・・・排紙ローラ
１５０・・・転写紙反転ユニット
１５１・・・反転ローラ
１６０・・・両面ユニット
１７０・・・排紙トレイ
１９１・・・入口ガイド
１９２・・・分離部材
１９３・・・出口ガイド板
１９５・・・定着入口紙センサー
２００・・・リブ部材
２１０・・・基板
２１２・・・穴部
２２０・・・リブ部
２２１・・・桁部
２２２・・・突条部
２２２ａ・・・斜面部
２２３・・・突起部
３００・・・駆動手段
【図１】
2007025179.tif 000003
【図２】
2007025179.tif 000004
【図３】
2007025179.tif 000005
【図４】
2007025179.tif 000006
【図５】
2007025179.tif 000007
【図６】
2007025179.tif 000008
【図７】
2007025179.tif 000009
【図８】
2007025179.tif 000010